Deshielo. ¿Qué es?, consecuencias y mucho más

El deshielo sigue avanzando justo en el momento en que lees este articulo. Al norte del Círculo Ártico hay armadores, investigadores, petroleros, soldados y ecologistas. Todos luchando por su causa. El impacto del cambio climático lo coloca como uno de los ecosistemas más frágiles del planeta.

Deshielo

¿Qué es el Deshielo?

El permafrost es la parte de un suelo permanentemente congelado. Esta parte congelada está superada por una capa superficial de unos pocos metros, llamada «capa activa» o «mollisol», que funde el verano y congela el invierno. Esta capa superficial, donde está la mayor parte del carbono, tiende a aumentar con el calentamiento.

El permafrost ocurre en tres formas: continua en latitudes muy altas, discontinua, como en Umiujaq, o esporádica en la altitud. Hay por ejemplo en los Alpes. Cuando el permafrost se derrite, provoca un hundimiento del suelo. Este agujero lleno por las lluvias da a luz a un estanque que los especialistas llaman un termokarst.

El permafrost puede retener casi cualquier forma de vida indefinidamente. Así, Mollivirus sibericum, un virus gigante de 30,000 años de antigüedad encontrado en el sótano congelado del noreste de Siberia, ha sido recientemente reactivado por un equipo de científicos.

Deshielo en los Polos

Incremento en el Nivel de los Océanos

Durante los últimos dos millones de años, el nivel del mar ha variado periódicamente con el hielo y los períodos interglaciales alternos. Ha aumentado casi 130 metros desde el final de la última glaciación, luego del derretimiento de las grandes capas de hielo que se extendieron hacia el hemisferio norte. Estabilizado desde los últimos millones de años, este nivel promedio no ha variado más de 0.1 a 0.2 mm por año debido a la estabilidad del clima.

Durante el transcurso de 20 siglos, un aumento neto de este nivel se detecta claramente. En particular, el ingreso de la vigilancia satelital desde 1993 indica un aumento de 3 cm desde 93 hasta 2003. Este aumento en el nivel promedio se atribuye al calentamiento global a través de dos procesos principales: la dilatación del agua de mar, tras el calentamiento de las aguas del océano, y el derretimiento del hielo terrestre.

Se estima que el aumento en el nivel del océano, unos seis centímetros en 20 años, está vinculado por 1/3 a la expansión de los océanos, la expansión en sí misma está relacionada con el calentamiento global, y por 2/3 a la fusión de los océanos. Glaciares de montaña y casquetes polares.

Fusión de Hielo Terrestre

El paquete de hielo, que es agua de mar congelada, flota sobre el mar. Bajo el principio de Arquímedes, este hielo mueve un volumen de agua de mar igual al peso del hielo. Si se derretía, el agua de fusión producida de este modo ocuparía el volumen exacto de agua de mar que el hielo ocupada por lo que sin cambiar el nivel del mar es la historia del hielo que se derrite en un vaso de whisky. Una vez fundido el nivel del líquido en el vaso no se movió. El derretimiento del hielo no interviene en el ascenso del nivel del mar.

En contraste con el derretimiento del hielo concentrado, el derretimiento del hielo de agua dulce, es decir, los casquetes de hielo y los glaciares, contribuye al aumento del nivel del mar. En el continente antártico, hay 30 millones De los 3 km de hielo que se almacenan, el 2% del agua de la tierra, pero el 75% del agua dulce y el 90% del hielo.

El derretimiento total de la Antártida sería equivalente a un aumento en el nivel del mar de unos 60 metros, al que debería agregarse el derretimiento de Groenlandia, del orden de 7 metros más, con una incertidumbre de varios metros. (Ver Articulo: La Nieve)

Deshielo

Corrientes Oceánicas Cambiantes

El aumento de CO2 Producido principalmente a través del uso humano de combustibles fósiles, causa importantes alteraciones climáticas que se reflejan en los océanos, especialmente en latitudes altas. De hecho, el efecto invernadero provoca un aumento de la temperatura que aumenta el ciclo del agua.

Esto resulta tanto en una mayor evaporación en las regiones cálidas (ecuador y trópico) como en una mayor precipitación en latitudes más altas, lo que disminuye la salinidad de las aguas del océano en estas regiones. El calentamiento también hace que los casquetes de hielo se derritan en latitudes altas.

Estos dos fenómenos combinados conducen a un aumento en el flujo de agua dulce en las aguas de la superficie del océano. La salinidad es uno de los factores que determina la inmersión de las aguas hacia las profundidades. Por lo tanto, su disminución podría llevar a una disminución de la corriente y, en general, de la circulación termohalina. Sin embargo, la evolución de esta salinidad es muy compleja y sigue siendo un importante campo de estudio.

En el Atlántico norte, según algunas simulaciones de los modelos climáticos, las aguas superficiales que se han vuelto menos saladas y menos densas estarían menos inclinadas a hundirse en el abismo oceánico, lo que provocaría una reducción en el suministro de calor del norte de Europa. Corriente del Golfo

Pero en ningún caso detendría la Corriente del Golfo ni detendría la circulación termohalina. Esta hipotética reducción del calor, sin embargo, estaría lejos de compensar, en esta misma parte de Europa, el calentamiento inicial vinculado al aumento de los gases de efecto invernadero.

Deshielo de los Glaciares

La reducción en el área del glaciar, la fusión de la capa de hielo, la retirada de la masa de hielo y la desaparición de los icebergs es la consecuencia más visible del calentamiento global . El volumen de hielo perdido desde 1992 ha alcanzado un promedio de 83 mil millones de toneladas por año. El aumento de las temperaturas , que oscilará entre 1 ° C y 5 ° C para 2050 según los pronósticos del IPCC , no se distribuye de manera uniforme en todo el planeta.

En particular, en Siberia, el aumento de las temperaturas ya ha alcanzado los 3 ° C desde 1950. Un tiroteo realizado en 2006 por la Agencia Espacial Europea muestra que el norte de Siberia está libre de hielo en una superficie que representa el doble de la superficie.

El hielo marino del Ártico ha alcanzado un récord de derretimiento del hielo o de deshielo, según el Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo (NSIDC), que cayó 49% en 2012, o 3,3 millones de kilómetros cuadrados. En la mayoría de las áreas montañosas, el grosor de los glaciares disminuye : los Alpes han perdido 1/3 de su superficie desde 1950, y la aceleración del fenómeno es muy rápida desde 1980.

El mar de hielo, el glaciar más grande de Francia, Cayó 1 kilómetro y se derritió 150 metros en medio. Un estudio realizado por Jean-Marc Jancovici estima que el aumento de la temperatura en el Polo Norte podría alcanzar los 8 ° C en 60 a 80 años, si no se toman medidas para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero.

Deshielo

El deshielo o derretimiento de los glaciares o y la acumulación de hielo es problemático porque las consecuencias ambientales y humanas son graves:

  • Amenaza de los pueblos indígenas, que serán obligados a emigrar para sobrevivir.
  • Aumento del nivel del mar: inundaciones, especialmente en las zonas costeras que amenazan la supervivencia de muchas aldeas
  • Caída de los recursos de agua potable: los ríos de agua potable se alimentan de glaciares que se derriten o desaparecen, lo que lleva a una reducción importante de los recursos hídricos, que ya escasea en muchos países
  • Destrucción del hábitat de la biodiversidad que vive en el hielo: osos polares, focas, caribúes, morsas.

Combatir las emisiones de gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global es esencial para preservar el hielo marino y los glaciares a fin de salvaguardar esta preciosa y rara fuente de agua potable , las especies que viven allí y limitar el aumento del nivel del mar.

  • Iceberg = hielo de agua dulce (proviene de glaciares continentales, por lo que eleva el nivel del mar)
  • Hielo = hielo marino (-2 ° C, se forman cristales en la superficie a continuación, la capa de hielo se espesa). El derretimiento de la capa de hielo no influye en el aumento del nivel del mar.

https://www.youtube.com/watch?v=dPVk3vIyQ6U

Ártico

El deshielo o la descongelación del suelo permanentemente congelado, el permafrost, causará la descomposición de parte de la materia orgánica rica en carbono que contiene. Esto aumentará su relajación en la atmósfera, en forma de metano o CO2, aumentando así el calentamiento global.

Permafrost, un Depósito de Carbono

Durante varios años, el deshielo del permafrost ha preocupado a los científicos y al público en general. Este sótano permanece congelado durante todo el año y contiene una gran cantidad de materia orgánica con alto contenido de carbono. Este último se libera parcialmente a la atmósfera cuando el suelo se derrite. Un fenómeno perturbador, ya que el permafrost contiene más del doble de carbono que la atmósfera.

El Ártico en el Centro de las Estacas

Muchos investigadores están tratando de estimar la operación y la velocidad de esta desgasificación. La mayor parte del permafrost se produce en todas las partes del Ártico (Groenlandia, Siberia, Canadá, Alaska y los Archipiélagos árticos, así como en el Tíbet y en áreas muy pequeñas de las altas montañas de latitudes medias.

¿Antártida? «Casi no, solo hay roca», dice Gerhard Krinner, director de investigación del CNRS en el Instituto de Geociencias Ambientales (IGE). No hay presencia de suelo con plantas que constituyan la materia orgánica en descomposición, por lo tanto, es principalmente en el Ártico que las estacas están en juego. (Ver Articulo: Océano Ártico)

Deshielo

El Deshielo del Ártico Euroasiático, Norteamérica y Groenlandia

El deshielo del permafrost está relacionado con el calentamiento de los últimos años, que es más importante en el Ártico que en otras regiones del mundo, dice Krinner. La fusión del hielo ártico continúa y aumenta, excepto en Svalbard (un archipiélago de Noruega en el Océano Ártico).

El área de la capa de hielo de Groenlandia afectada por el deshielo o el derretimiento ha aumentado en los últimos 15 años, Dice Hubert Gallée, director de investigación también en el IGE y especializado en la fusión del Ártico. Para el Svalbard, Charlotte Lang mostró, en un artículo publicado en 2015, que no hubo una aceleración de la fusión de la superficie del hielo que lo cubre entre 1973 y 2013. Este fenómeno se debería a un cambio de Circulación atmosférica que conduce a vientos incrementados desde el norte. En 2013, la circulación atmosférica volvió a cambiar y Svalbard experimentó una fusión récord

Según un informe del Programa de Monitoreo y Evaluación del Ártico del Consejo Ártico publicado en 2017, el calentamiento en el Ártico es más que el doble del aumento de la temperatura global. Durante cincuenta años, el hielo marino ha disminuido en un 65% entre 1975 y 2012, mientras que la nieve continental dura de 2 a 4 días menos cada 10 años. Además, en los últimos años, la nieve de junio en América del Norte y el Ártico euroasiático fue un 50% inferior a los valores observados antes de la década de 2000.

La superficie del suelo que cubre el permafrost se ha calentado a 0,5 ° C en las latitudes altas del Ártico desde 2007-2009 y de 0,5 a 2 ° durante los últimos 30 años en todas las regiones afectadas, y la profundidad del deshielo del verano aumentó en la mayoría de ellos.

Buen año o mal año, en el verano, la línea de fusión de la nieve se remonta a Groenlandia. Alcanzó un récord en 2012 con un aumento a la cima (3,200 m), luego de un episodio de transporte aéreo muy caliente desde las Grandes Llanuras de los Estados Unidos.

Un suelo más expuesto al calor de la primavera y mejor aislado del frío en invierno

Las temperaturas más altas del verano llevan a un aumento en el retroceso del hielo marino en el Mar de Barents y Kara hasta el otoño. Sin embargo, hay más evaporación sobre áreas de agua sin hielo. Como resultado, la caída de nieve en otoño aumenta, así como la profundidad de la nieve en Siberia en invierno.

Por otro lado, en primavera, la nieve se derrite cada vez más temprano. Sin embargo, estos dos fenómenos muy diferentes paradójicamente tienen los mismos efectos sobre el permafrost. En la primavera, la ausencia de nieve hace que el suelo se caliente más. Pero en invierno, una capa más gruesa de nieve es más aislante y hace que el suelo sea menos sujeto al frío exterior. Esta variabilidad es muy difícil de reproducir en los modelos.

Sin embargo, el calentamiento en el Ártico será más alto que en cualquier otro lugar, alcanzando hasta 7-8 ° en 2100, mientras que el Océano Ártico podría estar prácticamente libre de hielo en verano para fines de la década de 2030.

Cerca de 1,700 billones de toneladas de carbono contenidas en el permafrost. En primer lugar, los investigadores trabajaron en la estimación del carbono en el permafrost. Se ha avanzado en la cuantificación de las reservas de carbono. Somos más precisos y nos mantenemos en el mismo orden de magnitud.

Las dificultades para estimar esta cantidad de carbono provienen de las mediciones. Si es posible observar el retroceso de hielo por los satélites, para el permafrost, hay que ir al sitio y hacer análisis, lo que requiere mucho trabajo. Pero los sitios no son fáciles de acceder y la realización de tales perfiles es costosa. (Ver Articulo: Glaciar)

 Deshielo

Conviérte en carbono en el deshielo del permafrost

Los mecanismos de deshielo o descongelación desconocidos del permafrost siguen siendo objeto de gran incertidumbre. Cuando ocurre, la biomasa (es decir, su materia orgánica de origen vegetal o animal) que contiene está sujeta a descomposición. En la superficie, en presencia de oxígeno, las llamadas bacterias aeróbicas asimilarán el carbono y rechazarán el CO2 .(dióxido de carbono) en el aire, de la misma manera que cuando se respira un ser humano.

Pero todo el carbono contenido en la materia orgánica no entra en la atmósfera. Una parte no es digerida por ellos y permanece en el lugar. En algunas áreas, el derretimiento del hielo en el permafrost está causando el hundimiento de la tierra. Esto forma piscinas de thermokarst.

El carbono se encuentra así en el agua con la posibilidad de ser digerido, más profunda y más lentamente, en ausencia de oxígeno, por otros tipos de bacterias, llamadas anaeróbicas, que lo transformarán en metano (CH 4), como durante la digestión de rumiantes poligástricos. También puede depositarse en el fondo de los estanques o transportarse por los ríos, donde se disuelve en partículas, o liberarse en la costa por erosión.

Medir las cantidades de carbono para cada una de estas etapas es difícil, mientras que generalmente lleva varias décadas escapar. Por lo tanto, debe representar los procesos de congelación y descongelación del suelo, sus efectos sobre el carbono y el tamaño de este reservorio. Las simulaciones están en progreso. Sin embargo, todavía es necesario lograr grandes cantidades

Deshielo

La descongelación del permafrost, o «permafrost», ya bien observable en el Ártico, podría aumentar significativamente el contenido de la atmósfera en CO 2. Un fenómeno aún poco estudiado.

En Umiujaq (pronunciado Oumiak), un pequeño pueblo inuit de 430 habitantes situado a 56 ° N en la costa este de la Bahía de Hudson, el cambio climático ya no es una cuestión de coloquios científicos. Aquí, como en todas las otras aldeas costeras de esta región norte de Nunavik, se ha convertido en un tema de preocupación y conversación diaria para los habitantes.

«Antes, la temporada de pesca en hielo comenzó a mediados de octubre. Ahora tenemos que esperar al menos a mediados de diciembre y es más peligroso porque el hielo no es tan espeso «, dice Nellie Tookalook, una maestra de Inuktitut (idioma inuit).

Charlie Tooktoo, uno de los ancianos de la comunidad, no dice nada más. La captura de focas o belugas se está volviendo cada vez más rara y más peligrosa, los cientos de caribúes que solían vagar por el pueblo han desaparecido, mientras que sucede, hasta entonces sin precedentes en esta latitud, que Cae sobre un oso polar atrapado en el sur de su territorio derritiendo hielo. «Todo nuestro estilo de vida está basado en el hielo. Si se derrite más rápido que antes, nuestra existencia y nuestra cultura se ven necesariamente afectadas «, resume.

Bucle de Retroalimentación

Si el calentamiento global es más pronunciado en el Ártico que en cualquier otra parte del mundo, es en parte debido a un fenómeno aún desconocido, porque solo está comenzando, pero que podría, en última instancia, pesar mucho Gran parte del clima global: deshielo del permafrost.

El permafrost es la parte del subsuelo que permanece permanentemente, valga la redundancia, congelado, principalmente en el hemisferio norte, desde Alaska hasta el este de Siberia (donde un nuevo virus gigante, de 30,000 años de antigüedad, recientemente encontrado y reactivado por investigadores franco-rusos, cubre 25 millones de kilómetros cuadrados, o un cuarto de la superficie terrestre de este hemisferio.

Un investigador francés que ha publicado el mayor número de artículos científicos sobre el Ártico, el especialista en propiedades físicas y químicas de la nieve Florent Dominé comenzó a estudiar este fenómeno hace un año, a través del programa APT («aceleración del deshielo del permafrost «, aceleración de la fusión del permafrost), lanzado con el apoyo de la Fundación BNP Paribas.

Con su pequeño grupo de estudiantes de doctorado y postdoctorados, decidió colocar sus maletas y sus instrumentos de medición en el valle de Tasiapik, a pocos minutos de Umiujaq. No por la belleza de sus paisajes, páramos cubiertos de abeto negro y abedul glandular, bosques de abetos que se elevan a los flancos de las majestuosas cuestas … – sino por su interés científico.

«Es una zona de transición entre la tundra arbustiva y la tundra forestal», explica uno de los 14 investigadores franceses o canadienses que trabajan en Takuvik, una unidad de investigación internacional conjunta que asocia el CNRS y la Universidad Laval. de quebec. (Ver Articulo: Océano)

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Congelado a varios metros, o incluso a varios cientos de metros de profundidad, el permafrost contiene, como cualquier suelo, elementos orgánicos y bacterias, pero el conjunto, atrapado en el hielo, es como criogenizado. Cuando el calor del aire es suficiente (y es cada vez más frecuente en el Ártico), este hielo de las profundidades se funde y se convierte en agua líquida.

Esto despierta a las bacterias, que luego comen el carbono contenido en los elementos orgánicos y luego lo rechazan como dióxido de carbono (CO2) o, más raramente, cuando el medio está privado de oxígeno, metano (CH4). ). Oro CO2 y CH4 son los dos principales gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global.

Como el deshielo o descongelamiento del permafrost apenas está comenzando, las emisiones de gases de efecto invernadero de las que es responsable siguen siendo marginales a otras causas del calentamiento global, como la quema de combustibles fósiles o la deforestación. Pero si continúa a este ritmo, es un tercer motor poderoso que se agregará a los otros dos.

«Hay dos veces más carbono en el permafrost que en toda la atmósfera», dice Florent Domine, quien cita la cifra de 1,700 petagramas (1015 gramos). Parte de esta cantidad colosal eventualmente se asentará en el fondo de los ríos y océanos, sin causar daños a la atmósfera. Pero el otro se agregará a los dos principales gases de efecto invernadero que circulan por encima de nuestras cabezas (principalmente CO2).

Consecuencias

Un oso blanco posado en un pequeño iceberg rodeado de agua. La fuerte imagen del cambio climático pronto puede dar paso a otra: la metamorfosis verde de la tundra ártica.

«El enverdecimiento de la tundra es ahora muy visible: los arbustos (sauces, alisos y pequeños abedules) están creciendo más alto e incluso el límite norte de los árboles está cambiando», dice Mark Vellend, biólogo e investigador de la Universidad de Sherbrooke. Detrás de esta metamorfosis de la tundra está el calentamiento global que provoca un fuerte crecimiento de arbustos.

La tundra cubre casi el 6% de la superficie terrestre entre los paralelos 50 y 70 del norte. Un círculo de casi 8 millones de km2. Este bioma terrestre con ecosistemas heterogéneos tiene una vegetación de solo unos centímetros de altura, aunque en el extremo sur, los arbustos se elevan a una altura de uno a dos metros.

Medido a partir de los anillos de crecimiento de 25 especies en 37 sitios árticos y alpinos diferentes, esta eclosión de tundra es particularmente visible en el norte de Canadá, señaló un equipo de investigación internacional, que también incluye Investigadores de Quebec.

Un estudio previo ya había revelado el espectacular crecimiento de la cobertura vegetal en algunos sitios del norte de Quebec, Nunavut. Al norte de Nord-du-Québec, en latitudes de 65 y 70 grados, ya estamos observando el deshielo del permafrost. «En la isla Bylot y la isla Herschel en el Ártico canadiense, la expansión de la vegetación y el deshielo están alcanzando tasas dramáticas.

Y eso sin contar que la proliferación de pequeños árboles modifica el reflejo de la luz solar. Cuanto más arbustos hay, más grandes son, más absorberán la energía solar, lo que también contribuirá al calentamiento. Se llama un ciclo de retroalimentación positiva. Y donde los sitios son los más húmedos en las zonas donde el carbono se almacena en grandes cantidades, el derretimiento del permafrost pueden liberar este elemento atrapado por el frío, sigue alimentando el ciclo de calentamiento.

El Predominio de los Arbustos

La cara de la tundra cambia. El cambio climático está acelerando el dominio de los arbustos (dominancia de los arbustos). Esto es lo que uno de mis colegas llama arbustos, la colonización de arbustos claramente visible cuando se comparan las fotos de los sitios con los de los ecologistas principales, dice el investigador. En muchos de los sitios estudiados, los expertos también notan el progreso de la línea de árboles y el movimiento hacia el norte del bosque boreal.

Para el futuro, estos investigadores esperan detallar con mayor precisión el enverdecimiento del ártico comparando los datos de sus sitios con las imágenes del norte tomadas por los satélites. Este estudio internacional, iniciado por el laboratorio de Mark Vellend por la investigadora Isla Myers-Smith, es solo el primer paso para demostrar el impacto del cambio climático en uno de los ecosistemas más frágiles del planeta.

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